Катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов



Катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов
Катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов
Катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов

Владельцы патента RU 2361667:

Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" (ОАО НИИ "Ярсинтез") (RU)

Изобретение относится к производству катализаторов, а именно к производству катализаторов для процессов дегидрирования олефиновых углеводородов. Описан катализатор на основе оксида железа, включающий в себя соединения калия, оксид хрома, оксид молибдена, оксид церия и портландцемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

соединения калия (в пересчете на оксид калия) 10,0-25,0 оксид хрома 0,5-7,0 оксид молибдена 0,7-7,0 оксид церия 1,0-15,0 портландцемент 0,5-13,0 оксид железа остальное

Технический результат: повышение селективности катализатора. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к производству катализаторов, а именно к производству катализаторов для процессов дегидрирования олефиновых углеводородов.

Известен катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов следующего состава, мас.%: диоксид циркония 1,0-3,0; оксид калия 10,0-20,0; оксид рубидия или цезия 0,1-5,0; диоксид кремния 0,5-1,2; оксид алюминия 0,1-5,0; оксид хрома 2,0-5,0; оксид железа - остальное (патент РФ №1608917 от 20.09.88 опубл. Б.И. №25,1996, В01J 23/86, С07С 5/333).

Наиболее близким к предлагаемому является катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов, содержащий, мас.%: диоксид циркония 1,0-3,0; оксид калия - 10,0-20,0; оксид рубидия или цезия 0,1-5,0; диоксид кремния 0,5-1,7; оксид алюминия 0,1-5,0; оксид хрома 2,0-5,0; оксид магния и/или кальция 1,0-10,0; оксид меди 0,05-2,0; оксид железа - остальное, (патент РФ №2116830 от 18.04.1997, опубл. 10.08.98, Б.И. №22, В01J 23/86).

Недостатками указанных катализаторов являются их относительно невысокие активность, селективность и срок службы.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение активности и селективности катализатора.

Предлагается катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов на основе оксида железа, включающий соединения калия, оксид хрома и дополнительно содержащий оксид молибдена, оксид церия и портландцемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

соединения калия (в пересчете на оксид калия) 10,0-25,0
оксид хрома 0,5-7,0
оксид молибдена 0,7-7,0
оксид церия 1,0-15,0
портландцемент 0,5-13,0
оксид железа остальное

В качестве соединения калия катализатор может содержать полиферриты калия состава К2O·5Fе2О3 и/или К2O·11Fe2O3.

Предпочтительно катализатор формуется в виде трех-пятилепестковых гранул (фиг.1 и фиг.2).

Отличием предлагаемого катализатора от прототипа является дополнительное содержание оксида церия, оксида молибдена и портландцемента и новое соотношение компонентов (качественное и количественное).

Дополнительными отличиями являются:

- содержание в предлагаемом катализаторе в качестве соединения калия полиферритов калия;

- формование катализатора в виде трех-пятилепестковых гранул.

В предлагаемом катализаторе новое сочетание всех компонентов позволяет существенно повысить активность и селективность катализатора. Форма катализатора улучшает его эксплутационные характеристики за счет снижения гидравлического сопротивления катализаторного слоя в промышленном реакторе.

Предлагаемый катализатор готовят смешением в заданном соотношении тщательно измельченных оксидов или разлагающихся до оксидов соединений железа, молибдена, церия. Щелочной промотор вводят в виде водного раствора соединений калия, а также в виде полиферритов калия.

Полиферриты калия готовят смешением в заданном соотношении оксида железа и водного раствора углекислого калия или гидроксида калия в течение 1,5-3,0 часов. Полученную пасту формуют экструзией в цилиндрические гранулы диаметром 2,0-6,0 мм, сушат при температуре 100-150°С и прокаливают при температуре 650-1000°С. Затем размалывают и используют для приготовления катализатора на стадии смешения сухих компонентов. Также возможно получение полиферритов калия прокаливанием самого катализатора при температуре 800-1100°С.

Портландцемент вводится на стадии смешения сухих компонентов катализатора.

Катализаторную массу перемешивают в течении 0,5-5,0 час до получения однородной массы, затем формуют экструзией в цилиндрические или трех-пятилепестковые гранулы, сушат при 100-200°С и прокаливают при 550-850°С.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Расчетное количество сухих компонентов катализатора: оксид железа (α-Fe2O3), оксид молибдена, оксид церия, портландцемент, оксид хрома смешивают в течение 1 часа. Добавляют водный раствор карбоната калия. Катализаторную массу перемешивают в течении 1,5 часа до получения однородной массы, затем формуют экструзией в цилиндрические гранулы диаметром 3,0 мм, сушат при температуре 115°С и прокаливают при 650°С в течении 3 часов.

Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 - 62,5; К2O - 19,0; Сr2O3 - 2,5; MoO3 - 1,0; СеO2 - 9,0; портландцемент - 6,0.

Испытания катализатора осуществляют в реакции дегидрирования изоамиленов в изопрен при температуре 620±20°С, скорости подачи жидких изоамиленов 0,5-1,5 л/л катализатора в час и массовом разбавлении сырья водяным паром 1:4-6. Данные по испытанию катализатора приведены в таблице 1.

Пример 2.

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но вместо раствора карбоната калия используют раствор калиевой щелочи КОН и меняют соотношение компонентов.

Получают катализатор состава, мас.%: Fе2O3 - 54,5; К2O - 25,0; Сr2O3 - 3,5; МоО3 - 1,0; СеО2 - 10,0; портландцемент - 6,0.

Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

Пример 3.

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но меняют соотношение компонентов.

Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 - 68,5; К2O - 8,0; Сr2O3 - 2,5; МоО3 - 7,0; СеО2 - 1,0; портландцемент - 13,0;

Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

Пример 4

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но меняют соотношение компонентов.

Получают катализатор состава, мас.%: Fе2O3 - 71,5; К2O - 8,0; Сr2O3 - 0,7; МоО3 - 7,0; СеО2 - 2,8; портландцемент - 10,0.

Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

Пример 5.

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но меняют соотношение компонентов.

Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 - 67,0; К2O - 20,0; Сr2O3 - 7,0; МоО3 - 0,7; СеО2 - 4,8; портландцемент - 0,5.

Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

Пример 6.

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но меняют соотношение компонентов.

Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 - 70,8; К2O - 18,0; Сr2O3 - 0,7; МоО3 - 2,0; СеО2 - 3,5,; портландцемент - 5,0.

Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

Пример 7.

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но в качестве соединения калия также используют предварительно приготовленный полиферрит калия. Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 - 59,00; К2O - 19,5; полиферрит калия (в расчете на

К2O) - 1,5; Сr2O3 - 5,0; МоО3 - 1,0; СеО2 - 7,0; портландцемент - 7,0.

Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

Пример 8.

Катализатор готовят аналогично примеру 3, но меняют соотношение компонентов. Состав полученного катализатора следующий, мас.%: Fe2O3 - 69,0; К2O - 11,5; Сr2O3 - 0,5; МоО3 - 1,0; СеО2 - 15,0; портландцемент - 3,0.

Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

Пример 9.

Катализатор готовят аналогично примеру 3, но меняют соотношение компонентов. Состав полученного катализатора следующий, мас.%: Fe2O3 - 69,0; К2O - 10,0; Сr2O3 - 0,5; МоО3 - 1,0; СеО2 - 12,0; портландцемент - 7,5.

Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

Пример 10.

Катализатор готовят аналогично примеру 3, но меняют соотношение компонентов. Состав полученного катализатора следующий, мас.%: Fe2O3 - 68,5; К2O - 21,5; Сr2O3 - 1,5; МоО3 - 2,0; СеО2 - 1,0; портландцемент - 5,5.

Катализатор испытывают аналогично примеру 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

Пример 11.

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но формуют в трехлепестковые гранулы с d1=3,0 мм; d2=1,9 мм (фиг.1). Катализатор испытывают в реакции дегидрирования изоамиленов при условиях, описанных в примере 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

Пример 12.

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но формуют в пятилепестковые гранулы d1=3,1 мм; d2=1,6 мм (фиг.2). Катализатор испытывают в реакции дегидрирования изоамиленов при условиях, описанных в примере 1. Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

Пример 13.

Катализатор готовят аналогично примеру 1, но испытывают в реакции дегидрирования н-бутиленов в бутадиен при температуре 620±20°С, скорости подачи сырья (по газу) 600 ч-1 и молярном разбавлении сырья водяным паром 1:13. Данные по испытанию катализатора приведены в таблице 1.

Пример 14.

Катализатор готовят аналогично примеру 2, но испытывают в реакции дегидрирования н-бутиленов в бутадиен при условиях, описанных в примере 11. Данные по испытанию катализатора приведены в таблице 1.

Пример 15.

Катализатор готовят аналогично примеру 3, но испытывают в реакции дегидрирования н-бутиленов в бутадиен при условиях, описанных в примере 11. Данные по испытанию катализатора приведены в таблице 1.

Пример 16.

Для сравнения готовится образец катализатора по прототипу: расчетное количество сухих компонентов катализатора: оксид железа (α-Fe2O3), оксид магния, переосажденный гидроксид алюминия, оксид меди, оксид хрома, оксид кальция смешивают в течение 1 часа. Добавляют водный раствор карбонатов калия и цезия и силикат калия. Катализаторную массу перемешивают в течении 2,0 часов до получения однородной массы, затем формуют экструзией в цилиндрические гранулы диаметром 3,0 мм, сушат при температуре 120°С и прокаливают при 650°С в течение 3 часов.

Получают катализатор состава, мас.%: Fe2O3 - 68,6; К2O - 12,0; Сs2O - 1,6; MgO - 5,0; Сr2O3 - 3,5; СuО - 1,0; SiO2 - 1,2; ZrO - 1,0; Аl2O3 - 2,6; СаО - 3,5.

Катализатор испытывают аналогично примеру 1.

Данные по испытаниям катализатора приведены в таблице 1.

1. Катализатор для дегидрирования олефиновых углеводородов на основе оксида железа, включающий соединения калия, оксид хрома, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид молибдена, оксид церия и портландцемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:

соединения калия (в пересчете на оксид калия) 10,0-25,0
оксид хрома 0,5-7,0
оксид молибдена 0,7-7,0
оксид церия 1,0-15,0
портландцемент 0,5-13,0
оксид железа остальное

2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединения калия он содержит полиферриты калия.

3. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что он сформован в виде трех-пяти лепестковых гранул.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу получения разветвленных олефинов, который включает дегидрирование изопарафиновой композиции, содержащей 0,5% или менее четвертичных алифатических атомов углерода, на подходящем катализаторе, указанная изопарафиновая композиция включает парафины с количеством углеродов в диапазоне от 7 до 35, причем указанные парафины, по меньшей мере часть их молекул, являются разветвленными, среднее количество ответвлений на молекулу парафина составляет от 0,7 до 2,5, и ответвления включают метальные и, необязательно, этильные ветви, указанная изопарафиновая композиция получена путем гидроизомеризации парафина, а указанные разветвленные олефины имеют содержание четвертичных углеродов 0,5% или менее, причем парафины получены способом Фишера-Тропша.
Изобретение относится к области катализа и органической химии, в частности к методам получения высокоактивных каталитических систем для реакций окислительного дегидрирования углеводородов, в частности этана.
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения, по меньшей мере, одного продукта частичного окисления и/или аммокисления углеводорода, выбранного из группы, включающей акролеин, акриловую кислоту, метакролеин, метакриловую кислоту, акрилонитрил и метакрилонитрил, при котором, по меньшей мере, один насыщенный углеводород подвергают гетерогенно катализируемому дегидрированию в газовой фазе с получением газовой смеси, содержащей, по меньшей мере, один частично дегидрированный углеводород, содержащиеся в газовой смеси компоненты, отличные от насыщенного углеводорода и частично дегидрированного углеводорода, оставляют в ней или с получением дополнительной газовой смеси частично или полностью отделяют, и газовую смесь и/или дополнительную газовую смесь используют для получения дальнейшей газовой смеси, дополнительно содержащей молекулярный кислород и/или молекулярный кислород и аммиак, при этом дальнейшую газовую смесь подвергают, по меньшей мере, одному гетерогенно катализируемому частичному окислению и/или аммокислению содержащегося в газовой смеси и/или дополнительной газовой смеси, по меньшей мере, одного частично дегидрированного углеводорода, причем газовую смесь, дополнительную газовую смесь и/или дальнейшую газовую смесь перед, по меньшей мере, одним частичным гетерогенно катализируемым окислением и/или аммокислением подвергают, по меньшей мере, одному механическому разделению, направленному на отделение содержащихся в указанных газовых смесях частиц твердого вещества.
Изобретение относится к способу получения из исходной С5-фракции "FCC" конечной С5-фракции, обогащенной изопреном и очищенной, которую используют для селективной полимеризации изопрена, и способа получения гомополимера изопрена из полимеризационной среды, содержащей изопрен и, по меньшей мере, один метилбутен, такой как указанная С5-фракция "FCC", обогащенная изопреном и очищенная.

Изобретение относится к области получения катализаторов, в частности катализаторов для дегидрирования парафиновых углеводородов в олефины. .

Изобретение относится к области химической технологии, связанной с производством пропилена (в первую очередь, для нужд полимерной промышленности) путем дегидрирования пропана в термическом (в отсутствии воздуха в реакционной смеси) или в окислительном (в смеси с воздухом) режимах.

Изобретение относится к группе изобретений. .

Изобретение относится к способу каталитического дегидрирования первого ненасыщенного углеводорода для образования второго ненасыщенного углеводорода, который имеет на одну олефиновую ненасыщенную связь больше, чем первый ненасыщенный углеводород.

Изобретение относится к области катализа и органической химии, в частности к способу интенсификации каталитических реакций под воздействием СВЧ(ВЧ)-излучения с существенным снижением энергозатрат, что может быть использовано при создании устройств для хранения водорода на основе обратимых реакций гидрирования-дегидрирования ароматических соединений.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения массивного катализатора гидропереработки нефтяных фракций. .
Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к разработке катализатора и способа гидропереработки нефтяного сырья. .

Изобретение относится к способу получения каталитической композиции, содержащей, по меньшей мере, один компонент неблагородного металла VIII группы и, по меньшей мере, два компонента металлов VIB группы, компоненты металлов группы VIII и группы VIB составляют, по меньшей мере, 50 мас.% каталитической композиции, в пересчете на оксиды.
Изобретение относится к катализаторам для гидрообработки. .
Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам гидрооблагораживания нефтяных фракций. .
Изобретение относится к области производства бутадиена-1,3-одного из основных мономеров для синтетических каучуков и других полимеров. .

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к разработке катализатора и способа гидрокрекинга нефтяного сырья. .
Изобретение относится к способу получения катализатора гидрообработки, к каталитической композиции, получаемой указанным способом, и к применению указанной каталитической композиции при гидрообработке.

Изобретение относится к способу получения каталитической композиции, содержащей объемные каталитические частицы, содержащие, по меньшей мере, один неблагородный металл группы VIII и, по меньшей мере, два металла группы VIB, включающий объединение и взаимодействие, по меньшей мере, одного компонента неблагородного металла группы VIII с, по меньшей мере, двумя компонентами металлов группы VIB в присутствии протонной жидкости, причем, по меньшей мере, один из металлических компонентов остается, по меньшей мере частично, в твердом состоянии на протяжении всего способа, где металлы группы VIII и VIB составляют от примерно 50 до примерно 100 мас.% в пересчете на оксиды, от всей массы указанных объемных каталитических частиц, и растворимость компонентов металлов указанных групп, которые находятся, по меньшей мере частично, в твердом состоянии во время реакции, составляет менее чем 0,05 мол/100 мл воды при 18оС.

Изобретение относится к производству катализаторов для конверсии углеводородов. .
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2009-07-20 2013-03-21T07:30:18
Наверх